[發(fā)明專利]一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110891757.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN113640537A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鵬;薛濤;魏東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)景能源有限公司
• 主分類號(hào): G01P3/36
• 分類號(hào): G01P3/36;F03D17/00
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置及方法，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括低速側(cè)和高速側(cè)，所述低速側(cè)包括葉片和主軸，所述高速側(cè)包括聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)，所述主軸與聯(lián)軸器之間通過(guò)齒輪箱連接，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置包括固定在主軸上的外齒圈、與外齒圈連接的增速機(jī)以及與增速機(jī)輸出端連接的編碼器。本發(fā)明在傳動(dòng)鏈(包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸器)出問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)報(bào)出高低速轉(zhuǎn)速差不匹配的故障，而且該檢測(cè)裝置的精度高，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的高低速轉(zhuǎn)速差異可以同步檢出，微小滑移也可以同步檢出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的高精度的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能是一種清潔無(wú)公害的可再生能源能源，很早就被人們利用，主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等，隨著石油能源的枯竭，風(fēng)能成為人類探尋的新能源之一，其中一個(gè)方法就是風(fēng)力發(fā)電。把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。為了確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能能夠并入電網(wǎng)，不僅需要監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)高速側(cè)(即發(fā)電機(jī)側(cè))的轉(zhuǎn)速，還要監(jiān)控其低速側(cè)(即葉片)的轉(zhuǎn)速。

目前，行業(yè)內(nèi)絕大多數(shù)均使用接近開關(guān)測(cè)量漲環(huán)螺栓來(lái)實(shí)現(xiàn)低速側(cè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)。該方法缺陷主要有如下幾點(diǎn)：1、主軸出現(xiàn)問(wèn)題后的低速側(cè)轉(zhuǎn)速無(wú)法檢測(cè)；2、受制于漲環(huán)螺栓數(shù)量限制，轉(zhuǎn)速精度一般在9°以下、3，低速側(cè)轉(zhuǎn)速精度不足，導(dǎo)致聯(lián)軸器的部分微小滑移無(wú)法檢出。

因此，本領(lǐng)域急需一種可靠性更高的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置及方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮韵录夹g(shù)方案。

在第一方面中，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)低速側(cè)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括低速側(cè)和高速側(cè)，所述低速側(cè)包括葉片和主軸，所述高速側(cè)包括聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)，所述主軸與聯(lián)軸器之間通過(guò)齒輪箱連接，所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置包括固定在主軸上的外齒圈、與外齒圈連接的增速機(jī)以及與增速機(jī)輸出端連接的編碼器。

在第一方面的一種實(shí)施方式中，所述編碼器為光柵式旋轉(zhuǎn)編碼器。

在第一方面的一種實(shí)施方式中，所述光柵式旋轉(zhuǎn)編碼器上的光柵刻線數(shù)量為1024、2048、3072或4096。

在第一方面的一種實(shí)施方式中，所述增速器輸入端及輸出端的轉(zhuǎn)速比與所述齒輪箱輸入端及輸出端的轉(zhuǎn)速比相同。

在第一方面的一種實(shí)施方式中，所述增速器輸入端及輸出端的轉(zhuǎn)速比為40～200。

在第二方面，本申請(qǐng)還提供一種利用如上所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置進(jìn)行的轉(zhuǎn)速檢測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：

(1)在所述主軸上固定外齒圈；

(2)安裝增速器和編碼器，使得增速機(jī)的輸入端與外齒圈嚙合，增速機(jī)的輸出端與編碼器連接；

(3)通過(guò)編碼器讀取主軸的轉(zhuǎn)速，并與高速側(cè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況。

在第二方面的一種實(shí)施方式中，所述外齒圈與主軸同軸布置且同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)主軸出問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)報(bào)出高低速轉(zhuǎn)速差不匹配的故障；

(2)在采用常見(jiàn)的2048線編碼器時(shí)，轉(zhuǎn)速測(cè)量精度可以達(dá)到360°/(2048*N)，現(xiàn)行增速機(jī)常見(jiàn)變比N取170，則精度約為0.001°，精度提高在8700多倍；

(3)高低速轉(zhuǎn)速差異可以同步檢出，微小滑移也可以同步檢出。

附圖說(shuō)明